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RÉSUMÉ
Les réacteurs à eau pressurée ou REP sont les réacteurs nucléaires les plus répandus à travers le monde. Dans le circuit primaire de ce type d’équipements, l’eau légère, utilisée comme fluide caloporteur et modérateur, récupère la chaleur produite par le cœur. Les constructeurs de ces réacteurs doivent apporter la preuve que leurs appareils sont conformes aux spécifications attendues. Ces exigences sont préalablement établies pour chaque composant mécanique, conformément à la réglementation, en vue de satisfaire non seulement aux situations normales de fonctionnement, mais aussi aux situations exceptionnelles et accidentelles. Les équipements du circuit primaire principal sont soumis à des déformations excessives de fatigue et de corrosion, qui sont les conséquences de l’évolution de leurs caractéristiques à fortes températures et sous l’effet du rayonnement neutronique.
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-
Daniel DESTRE : Adjoint du chef de département, Générateurs de Vapeurs, Échangeurs et Réservoirs, AREVA NP
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Jean-Pierre IZARD : Département des composants primaires, AREVA E
INTRODUCTION
Les équipements primaires du réacteur à eau ordinaire sous pression REP comprennent :
-
la cuve ;
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les équipements internes constitués de deux sous-ensembles : les internes inférieurs et les internes supérieurs ;
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les grappes de contrôle et leurs mécanismes de commande ;
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les générateurs de vapeur ;
-
les tuyauteries primaires ;
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les groupes motopompes primaires ;
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le pressuriseur et les dispositifs de réglage de la pression et de protection contre les surpressions.
Les constructeurs d'équipements primaires sont parvenus à des conceptions voisines ; aussi nous limiterons-nous à une description des réalisations et pratiques de l'industrie française ; les différences les plus notables que l'on peut relever à l'étranger sont toutefois signalées.
Compte tenu de l'importance de ces équipements pour la sûreté, leur conception, leurs matériaux de construction, leur fabrication et les contrôles associés doivent être conformes aux règles du recueil des règles de conception et de construction des matériels mécaniques des REP, (RCC-M) applicables aux matériels de classe I.
La spécification d'équipement, établie pour chacun d'eux, préalablement à leur construction, définit notamment les conditions de service, en situations normales, exceptionnelles et accidentelles (cf. RCC-M vol. I, tome A), conformément à la réglementation applicable.
À la date de rédaction du présent document, le texte réglementaire d'application en France aux enceintes sous pression des équipements primaires est l'arrêté ESPN (équipements sous pression nucléaires) du 12 décembre 2005. Il est notamment applicable aux équipements primaires de l'EPR™, en cours de construction en France sur le site de Flamanville dans le département de la Manche.
Dans cet article :
-
les teneurs indiquées sont des teneurs massiques ;
-
les puissances indiquées sont des puissances nominales électriques.
Les dénominations des matériaux utilisées dans cet article sont celles du RCC-M. Le RCC-M utilise un symbolisme différent des normes AFNOR pour désigner des matériaux pourtant voisins. Cela est justifié par le fait que les exigences du RCC-M sont parfois sensiblement différentes de celles des normes AFNOR.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 2002 par Jean-Pierre THOMAS, Claude CAUQUELIN
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6. Boucles de recirculation
Les boucles de recirculation assurent la liaison entre la cuve et les équipements du circuit primaire : générateurs de vapeur (GV), pompes et pressuriseur. Le circuit primaire est constitué de trois ou quatre boucles comprenant chacune un GV et une pompe (trois boucles pour les REP 900 MW, quatre pour les REP 1 300, 1 450 MW et l'EPR™) (figure 14).
6.1 Conception générale
Pour des raisons d'optimisation économique, une implantation aussi compacte que possible des équipements primaires dans le bâtiment réacteur est recherchée.
Le diamètre des tuyauteries principales résulte d'un compromis entre leur nécessaire flexibilité et la vitesse de l'eau (pertes de charge, vibrations). Il est compris entre 680 mm (900 MW) et 800 mm (EPR™).
La cuve est supportée par un anneau ancré au génie civil. Libre de se dilater radialement, elle constitue un point fixe en translation dans le plan horizontal et découple mécaniquement les boucles de recirculation les unes des autres. Les pompes primaires et les GV sont supportés par des colonnes verticales articulées qui reprennent toutes les charges verticales (réelles ou postulées en situations accidentelles) qui les laissent libres de se translater horizontalement sous l'effet de la dilatation des tuyauteries primaires. La prise en compte de la rupture des tuyauteries primaires au raccordement avec les équipements primaires conduit à la mise en place de dispositifs antidébattement latéral (butées ancrées au génie civil s'opposant au déboîtement latéral de la tuyauterie rompue).
Les pompes primaires sont munies d'amortisseurs hydrauliques destinés à limiter leur déplacement et les efforts dynamiques auxquels elles seraient soumises, soit en cas de séisme, soit en cas de rupture de tuyauterie primaire. Ces amortisseurs sont attachés d'un coté à la volute et de l'autre au génie civil.
Les générateurs de vapeur sont guidés latéralement en translation, radialement à la cuve, lors de l'expansion thermique des tuyauteries primaires. En partie haute des amortisseurs hydrauliques ancrés au génie civil d'un coté et au GV de l'autre assureraient la stabilité du GV en situation de séisme ou de rupture de tuyauterie primaire.
HAUT DE PAGE6.2 Fabrication des tuyauteries
Les...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - RCC-M - Recueil des règles de conception et de construction des matériels mécaniques des REP. - AFCEN, diffusion AFNOR, 5 volumes.
-
(2) - AKAMATSU (M.), BRILLAUD (C.), RIEG (C.), VAN DUYSEN (J.C.), LLORET (R.) - L'irradiation de la cuve : un phénomène sous surveillance. - Revue Générale Nucléaire, no 6, nov.-déc. 1993.
-
(3) - SLAMA (G.) - Steam generator maintenance and replacement. - 11e congrès international des centrales électriques, Liège, 20-24 nov. 1993.
-
(4) - BUSINE (D.), GUERRAND (B.), MARTINOVITCH (M.), SLAMA (G.) - French experience in tube-to-tube sheet joint technology for steam generators. - International conference on expanded and rolled joint technology, Toronto, 13-14 sept. 1993.
-
(5) - NORDMANN (F.), FIQUET (J.-M.) - Selection criteria for the best secondary water chemistry. - Revue Générale Nucléaire, no 2, mars-avr. 1994.
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Arrêté ESPN (Équipements sous Pression Nucléaires) du 12 décembre 2005 sur l'application en France aux enceintes sous pression des équipements primaires.
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